点焊的应用
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汽车制造工业中的应用
聂清武
(龙苑化工机电技术公司北京市 100094)
摘要本文介绍了胶粘剂/密封胶在汽车工业中的应用情况,讲述了不同胶粘剂/密封胶的应用部位和应用原理
关键词汽车胶粘剂密封胶
1.前言
随着汽车制造技术的发展及其不断提高的性能要求,胶粘剂密封胶作为汽车生产所必需的一类重要辅助材料,应用越来越广泛。粘接技术在汽车制造上的应用,不仅可以起到增强汽车结构、紧固防锈、隔热减振和内外装饰的作用,还能够代替某些部件的焊接、铆接等传统工艺,实现相同或不同材料之间的连接,简化生产工序,优化产品结构。在汽车向轻量化、高速节能、延长寿命和提高性能方向发展的道路上,胶粘剂密封胶发挥着越来越重要的作用。
汽车制造大体上可能分为以下几个步骤,即车身的制造,发动机及底盘的制造,总装配等,图1为汽车制造过程示意图。本文将对汽车车身的制造过程中焊装工序、涂装工序、总装工序、装配工序胶粘剂密封胶的应用情况进行详细介绍,同时对汽车前期研发用材料、特殊工艺用胶情况做一些简要介绍。
2.汽车车身制造工序
车制件即车头部分),货箱及车架。大客车和轿车车身有些有车架,有些没有车架,车底板就起车架的作用。
车身的制造按照其结构特点,大致要经历以下几道工序:
1、车身的冲压
目前车身通常采用的装焊方式为接触点焊,分双边点焊和单边点焊,接触点焊是在电极压力的作用下,将焊接件紧密接触,利用电流流经焊件时所产生的电阻热加热焊接件,使焊接点熔合在一起。
3、车身的涂装
经由焊装组装完成后的车身壳体要进行涂装,涂装的作用主要是起防锈、防腐,延长车身寿命和装饰目的。汽车车身涂装通常要经过图2的工序:
3. 汽车粘接/密封胶的应用
3.1 汽车用胶粘剂密封胶选用原则
汽车生产是批量性、流水式生产,在生产过程中有其特殊性,此外,作为交通运输工具的汽车在各种道路、气候下行驶,因此,汽车用胶粘剂、密封胶必须充分满足和适应汽车制造厂中的生产工艺,大批量、流水线生产及应用性能要求。具体要求见表1。
表1 汽车用粘接剂密封胶要求
3.2 胶粘剂密封胶在汽车上的主要应用部位
图3 标明了胶粘剂、密封胶在汽车上主要应用部位。
图3 粘接剂、密封胶在汽车上使用部位示意图
1.车灯胶;
2.发动机罩减震胶;
3.发动机变速器密封、锁紧;
4.车窗粘接、密封;
5.顶棚粘接;
6.隔热材料粘接;
7.顶盖流水槽密封;
8.行李箱内衬粘接;
9.内饰粘接;10.防震粘接剂:1l.车外装饰条粘接;12.车底防石击涂料:13.点焊密封胶;14.刹车蹄片粘接
3.3 胶粘剂密封胶在汽车车身上的应用情况
车身上应用的胶粘剂、密封胶主要有折边胶粘接剂、点焊密封胶、减震胶、焊缝密封胶、抗石击涂料、指压胶、内饰胶、风挡玻璃胶、丁基密封胶、厌氧胶、硅酮密封胶等,下面分别介绍各种类型粘接剂、密封胶在汽车车身上的应用部位及使用要求。
3.3.1 车身焊装工序用粘接剂密封胶
车身焊装是车身制造的重要工序,为了提高车身的密封、防锈蚀性,减轻振动,需要在车身钣金搭接处涂敷密封胶。近来,以粘接代替点焊或部分代替点焊组装车身技术的发展,使胶粘剂在车身装配中又有了新的应用。在焊装线使用的粘接剂、密封胶,除了要具备汽车用胶的一般性能外,最重要的是对涂装工艺不会产生不良影响,能承受涂装前处理工艺的冲洗,不污染电泳液及涂层质量。目前焊装工序主要应用的胶粘剂密封胶有三类:
1)折边胶
汽车的车门、发动机罩盖和行李箱盖板等部件通常是将内、外盖板折边后点焊连接的。但是这种工艺使车身表面增添了许多由焊接而造成的凹坑,严重影响了车身的外观质量。为了解决这个问题,国外从70年代开始采用粘接取代点焊的方法来生产汽车车门、发动机罩和行李箱盖的折边结构,所用的粘接剂称为折边胶。图4为折边工艺过程示意图。
以粘接代替焊接制造汽车折边部件有着十分广泛的应用前景,是汽车制造工艺的发展方向,除了车门、发动机罩、行李箱盖以外,也可用于侧围等其它部位。
2)点焊密封胶
汽车车身由若干块钢板焊接而成,焊缝存在是不可避免的,焊缝处密封性的好坏直接关系到车身的质量和耐锈蚀能力,是整车技术性能中一项十分重要的指标。在汽车制造中,如果各钣金件连接处的缝隙没有采取有效措施进行密封,汽车在行驶中必然出现漏水、透风和漏尘现象,严重的可能引起焊缝处钢板的锈蚀,使钢板过早穿孔,加速车辆的报废。汽车制造业现在通用的焊缝密封方法是涂布点焊密封胶。其从使用性能上可以分为膨胀型和非膨胀型两大类,使用工艺如下:冲压件在焊装前,将胶涂敷在冲压件结合处的单板上,然后将两板合拢点焊,随电泳漆、中涂面漆等烘烤工序一块固化。
汽车生产中使用的点焊密封胶要求具有好的施工工艺性、触变性,能够保证密封性能,在经过后序涂装工艺前处理时,不被冲洗掉,同时小能污染电冰液,点焊胶中不能含有硅类物质,微量的硅树脂都可能对电泳漆和面漆质量造成危害。又不能影响点焊的强度,焊接时点焊胶不分解出有毒气体或能引起金属锈蚀的物质,加热过程中不流淌,胶膜固化后足够的弹性和附着力,耐介质,耐老化。
3)膨胀型防震粘接剂
在汽车车身制造过程中,车身覆盖件的外板与加强梁间的结合通常使用焊接方法装配,车身驾驶室顶盖加强梁,发动机罩盖加强梁以及行李箱盖加强梁等外板的组合,都采取焊接方法,由于在盖板与加强梁间存在着一定的缝隙,行车中可能因振动而生产噪音,而且盖板上的焊点也严重地破坏了外观的平整性,为了克服以上缺点,可以在焊装前,将膨胀型防振粘接剂涂布在冲压薄板与加强梁结构中,经油漆烘干设备加热固化,胶层具有较高的粘接强度,受热膨胀后将加强梁与盖板紧密结合成为一体,减少或完全取消结合焊点,因而可以提高车身外表的美观性,减弱行车中的振动和噪声,膨胀型防振粘接剂的使用部件如图5。